Potrzebne materiały – dwa identyczne, płaskie pojemniki, wata, nasiona rzeżuchy, woda
Pytanie badawcze – Czy woda jest niezbędna do wykiełkowania nasion rzeżuchy?
Hipoteza – Woda jest niezbędna do wykiełkowania nasion rzeżuchy.
Opis wykonywanych czynności – pojemniki wyłóż grubą warstwą waty, a następnie podpisz: jeden jako „próba kontrolna”, a drugi, jako „próba badawcza”. Watę w próbie badawczej zwilż dość mocno wodą i odciśnij delikatnie jej nadmiar. Wysiej nasiona rzeżuchy w obu pojemnikach i postaw je w ciepłym, słonecznym miejscu, najlepiej na parapecie okiennym na około pięć dni. Każdego dnia sprawdzaj, czy wata w próbie badawczej nadal jest mokra i w razie potrzeby, uzupełnij jej wodę.
Obserwacje – Po dwóch dniach nasiona rzeżuchy w próbie badawczej wykiełkowały. Pędy zaczęły się rozwijać i po zakończeniu doświadczenia mieliśmy w pełni rozwinięte kiełki rzeżuchy. Nasiona w próbie kontrolnej nie wykiełkowały.
Wnioski z przeprowadzonego doświadczenia – Nasiona potrzebują obecności wody, by wykiełkować.
Potwierdzenie lub zaprzeczenie postawionej hipotezy – Hipoteza się potwierdziła.
Aby nauka była wiarygodna, trzeba przestrzegać w niej pewnych zasad. Na przykład reguł konstruowania doświadczeń.
Projektowanie doświadczenia zaczynasz od pytania badawczego: co konkretnie chcesz zbadać? Najlepiej ograniczyć się do jednego aspektu i nie testować wielu rzeczy naraz: to utrudnia wyciągnięcie poprawnych wniosków. Gdy już wiesz, co chcesz sprawdzić, postaw hipotezę badawczą. Nie może być ona wyssana z palca – musi opierać się na faktach, które już znasz, wynikać bezpośrednio z pytania badawczego oraz – co bardzo ważne – być możliwa do obalenia.
Hipotezy praktycznie nigdy nie da się w stu procentach potwierdzić, można ją jednak z całą pewnością obalić. Dlaczego tak się dzieje? Żeby sprawdzić, czy wszyscy ludzie na świecie potrzebują tlenu, by przeżyć, musiałbyś przebadać… Wszystkich istniejących ludzi na świecie, co jest oczywiście niemożliwe. Jednak zważywszy na to, że wiesz, jak działa ciało człowieka (potrzebuje tlenu, by funkcjonować) i dotychczas każdy badany pacjent potrzebował tlenu do przeżycia oraz nie zgłosiła się do Ciebie nigdy żadna osoba, który byłby w stanie udowodnić, że nie potrzebuje powietrza – możesz zakładać, że hipoteza ta jest prawdziwa. Jednak, póki nie zbadałeś wszystkich bez wyjątku – masz jedynie 99.999999…% pewności – nigdy 100%.
Inaczej sprawa się ma z obalaniem hipotezy. Jeśli twierdzisz, że żaden żyjący człowiek nie wstrzyma powietrza na więcej, niż 20 sekund – wystarczy znaleźć chociażby jedną osobę, która to potrafi, by tę hipotezę obalić i w stu procentach być przekonanym o jej fałszywości. Innymi słowy: już jeden przypadek, który jawnie i w logiczny sposób przeczy hipotezie, wystarcza, by taką hipotezę obalić.
Gdy już wiesz, co dokładnie będziesz testować – czas na zaprojektowanie przebiegu doświadczenia. Doświadczenie powinno być dokładnie opisane, tak, aby każdy mógł je po Tobie powtórzyć i sprawdzić, czy ma takie same obserwacje i Twoje wnioski rzeczywiście zgadzają się z rzeczywistością. Przed jakimkolwiek działaniem trzeba przemyśleć i zanotować, jakich materiałów i narzędzi będziesz używać, czy będzie potrzebna próba kontrolna i jak powinna ona wyglądać.
W doświadczeniach przyrodniczych często stosowana jest próba badawcza i próba kontrolna. Służą one temu, by z całą pewnością określić, jak dany czynnik wpłynął na badany obiekt czy zjawisko. Kluczowe jest to, by próby badawcza i kontrolna były praktycznie identyczne – z wyjątkiem czynnika lub elementu, który chcemy przetestować.
Gdy już przystąpisz do wykonywania doświadczenia, wszystkie obserwacje należy dokładnie utrwalić: na ich podstawie będziesz dokonywać obliczeń lub porównań i wyciągać wnioski.
Wnioski muszą być logiczne i oparte na wiedzy, którą już udowodniliśmy. W połączeniu z obserwacjami dają Ci odpowiedź, czy nasza hipoteza została potwierdzona, czy też obalona i mogą mówić Ci, dlaczego tak się dzieje lub sugerować kolejne problemy badawcze do przetestowania.
Skoro już wiesz, jak wyglądają zasady tworzenia doświadczenia: zastanów się: co musisz zbadać? Wpływ wody na nasiona kiełkowanie nasion rzeżuchy. Jak woda może wpływać na ten proces? Może pomagać w kiełkowaniu (przyspieszać je lub w ogóle je umożliwiać) albo mu zapobiegać. Może też nie wpływać i być obojętna dla procesu. Zadaj więc sobie pytanie: czy woda jest niezbędna do kiełkowania nasion? To właśnie Twoje pytanie badawcze.
Teraz czas na hipotezę. Musisz bazować na posiadanej już wiedzy. Wszelkie instrukcje sadzenia nasion sugerują, by podlać je po umieszczeniu w ziemi. Postaw zatem tezę, że woda jest niezbędna do tego, by nasiona rzeżuchy wykiełkowały.
Czas na projektowanie przebiegu doświadczenia. Potrzebujesz próby kontrolnej, by porównać, co się dzieje w obecności wody i bez niej. Poza wodą warunki obu prób muszą być identyczne i sprzyjające, stąd dwa takie same pojemniki i zapewnienie dostępu do światła.
Dokonujesz obserwacji. Nasiona bez wody nie wykiełkowały. Dlaczego? Wierzchnia warstwa chroni je przed środowiskiem zewnętrznym. Często jest przepuszczalna tylko dla jednego jego składnika otoczenia: wody. Nasiona są bogate w różne tłuszcze, białka i inne odżywcze substancje. Jednak do rozpoczęcia w nich procesów metabolicznych potrzebna jest woda. To ona aktywuje reakcje chemiczne i sprawia, że cykl przemian w nasieniu rusza, prowadząc do wytworzenia pierwszych pędów.
Z tego powodu zaobserwowałeś wyraźną różnicę pomiędzy próbą badawczą i kontrolną, co potwierdziło Twoją hipotezę.